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最新的PROTEUS电子教学软件简介及应用实例

最新的PROTEUS电子教学软件简介及应用实例

眉山计算机学校 (原洪雅职高) 牟继德供稿

 

(教育技术的现代化和信息化给教育带来了机遇与挑战,特别是对教师的专业知识、能力结构和所采取的教学手段提出了新的要求。随着信息技术的不断发展,信息技术作为辅助教学和科研工作的工具已必不可少。面对教育技术现代化和信息化的挑战,要求教师们重新学习、不断学习,是新形式下教育教学发展的需要,也是教师个人生存能力的提高和进一步发展的需要,老师们要有开放的心态、敢于实践的勇气,在教育技术的现代化和信息化引领下,做一名合格的当代教师。------眉山市教科所 刘海英)
   

    1、Proteus软件简介
    Proteus软件是一种低投资的电子设计自动化软件,提供可仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件和多达30多个元件库。Proteus软件提供多种现实存在的虚拟仪器仪表。此外,Proteus还提供图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗,尽可能减少仪器对测量结果的影响,Proteus软件提供丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。提供Schematic Drawing、SPICE仿真与PCB设计功能,同时可以仿真单片机和周边设备,可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU,并提供周边设备的仿真,例如373、led、示波器等。Proteus提供了大量的元件库,有RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件,编译方面支持Keil和MPLAB等编译器。
一台计算机、一套电子仿真软件,在加上一本虚拟实验教程,就可相当于一个设备先进的实验室。以虚代实、以软代硬,就建立一个完善的虚拟实验室。在计算机上学习电工基础,模拟电路、数字电路、单片机应用系统等课程,并进行电路设计、仿真、调试等。
    2、基本操作步骤
    A.打开PROTEUS 操作界面。
    B.选择“P”,从元件库中提取需要的元器件(选中双击),选择完点OK。
    C.在编辑区画电路图,修改元件参数。
    D.进行电路仿真。
    E.保存文件。
    3、电工基础实例----欧姆定律


 
    分析:电源E=12V,r=2Ω,R1=10Ω   R2=12Ω。
    I=E/(R1+R2+r)=12/(10+12+2)=0.5A
    路端电压:U=E-I×r=12-0.5×2=11V
                U1=I×R1=0.5×10=5V
                U2=I×R2=0.5×12=6V
          U=V1+V2=11V
          U=I×(R1+R2)=11V
   电源内部压降:U'=I×r=0.5×2=1V  
    从仿真看的确如此。
    4、模拟电路实例---基本放大电路
    A、电路图:


 
    B、分析:
    输入信号vi为1mv,5KHZ的正弦波,调节RV1使三极管工作在放大状态。
    (1)、用模拟图表观察Vi ,Vo的波形。


  (2)用示波器仿真的波形

 
还可以调节RV1使三极管工作在饱和、截止状态,观察输出V0波形的变化,也可用直流电压表测量三极管的两个PN结的电压。
    5、数字电路实例------或非门电路


 
按真值表调节输入A、B的逻辑电平直接观察输出Q的逻辑电平。
6、单片机实例-------流水灯
(1)、程序设计。
;----------------------------------------------------------------------------------------------------
;        流水灯实例
;功能:点亮发光二极管LED并闪烁
;-----------------------------------------------------------------------------------------------------
ORG  0000H  ;伪指令,指定程序从0000H开始存放
LJMP  MAIN  ;跳转指令,程序跳转到MAIN处
ORG   0100H  ;伪指令,指定程序从0100H开始存放
MAIN:
MOV  SP,#60H  ;给堆栈指针赋初值
MOV  P0,#0FFH  ;给P0赋初值0FFH,即11111111,LED全灭
;以下为查表程序
MOV  DPTR,#LED_TABLE
LIGHT:
MOV  R3,#42
LOOP:
MOV  A,#42
SUBB  A,R3
MOVC  A,@A+DPTR
MOV  P0,A          ;输出显示
LCALL  DELAY      ;调延时子程序
DJNZ  R3,LOOP
SJMP  LIGHT         ;跳转,程序继续
;延时子程序
DELAY:
MOV  R7,#10H
DELAY0:
MOV  R6,#7FH
DELAY1:
MOV  R5,#7FH
DJNZ  R5,$
DJNZ  R6,DELAY1
DJNZ  R7,DELAY0
RET
;表格数据
LED_TABLE:
DB  0FFH ;全部熄灭
DB  0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH   ;依次逐个点亮
DB  0FEH,0FCH,0F8H,0F0H,0E0H,0C0H,080H,000H     ;依次逐个叠加 
DB  080H,0C0H,0E0H,0F0H,0F8H,0FCH,0FEH,0FFH     ;依次逐个递减        
DB  07EH,0BDH,0DBH,0E7H,0E7H,0DBH,0BDH,07EH   ;两边靠拢后分开
DB  07EH,03CH,018H,000H,000H,018H,03CH,07EH      ;从两边叠加后递减
DB  000H                                          ;全部点亮

 

END                                                ;结束

 

 

 

(2)、电路图
单片机:TA89C51或TA89C52,晶振12KHZ


 
(3)、进行程序编译嵌入后仿真,效果良好。
(4)、还可进行PCB板的设计。
7、综合实验设计
A、串联型晶体管稳压电路。


 
可以仿真:(1)半波整流。(2)桥式整流。(3)滤波电路。(4)稳压原理。(5)故障演示。
B、时序逻辑电路。
  74LS196:计数器(8421BCD码),  74LS47:7段译码器, 4011:与非门,8421BCD码显示器,共阳显示器。

 

 
8、使用Proteus软件的好处。
A、培养学习者实验设计能力,并降低科研投入,不担心烧坏设备和元器件。
B、 支持创新性设计。
C、 培养团队合作能力。
D、 提高实验质量,扩展学习者的思路和提高学习者的学习兴趣。

 

(教育技术的现代化和信息化给教育带来了机遇与挑战,特别是对教师的专业知识、能力结构和所采取的教育手段提出了新的要求。随着信息技术的不断发展,信息技术作为辅助教学和科研工作的工具已必不可少。面对教育技术现代化和信息化的挑战,要求教师们重新学习、不断学习,是新形式下教育教学发展的需要,也是教师个人生存能力的提高和进一步发展的需要,老师们要有开放的心态、敢于实践的勇气,在教育技术的现代化和信息化引领下,做一名合格的当代教师。------眉山市教科所 刘海英)
2008-05-29 出处: 作者:牟继德
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